Fundamental Research to Elucidate the Pathophysiology of Post-Intensive Care Syndrome using CyTOF and to Develop Preventive Methods

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K09008
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55060:Emergency medicine-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Maekawa Kunihiko 北海道大学, 大学病院, 助教 (50439189)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 剛志 北海道大学, 医学研究院, 助教 (30455646) ; 山川 一馬 大阪医科薬科大学, 医学部, 准教授 (50597507)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 集中治療後症候群 / 臓器障害 / サイトカイン / LUMINEX

Outline of Final Research Achievements

After inducing sepsis in mice and allowing a 2-month survival period, these mice were considered as the PICS model. Subsequently, lipopolysaccharide (LPS) was administered as a second hit. Contrary to our initial expectations, all PICS-second hit mice survived. Sepsis was induced using two models: cecal ligation and puncture (CLP) and feces intraperitoneal injection (FSI), revealing differences in the severity of organ dysfunction between the two models upon pathological evaluation. Utilizing the novel immunological analysis tool LUMINEX for comprehensive cytokine analysis, The levels of inflammatory/anti-inflammatory cytokines in the bloodstream were generally decreased in PICS after the second hit.

Free Research Field

救急/集中治療医学、特に敗血症や外傷、心停止/蘇生をはじめとする生体侵襲に対する生体反応の病態解明

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

救命に重きが置かれてきた集中治療室での治療中あるいは退室後に生じる運動機能障害、認知機能障害、精神障害で長期予後に影響を与える病態と定義される集中治療後症候群(Post Intensive Care Syndrome: PICS)は近年集中治療領域で注目を集める重要な概念であるが、その病態生理は明らかになっていなかった。本研究ではPICSに生じている臓器障害を病理学的に評価したのみならず、新規免疫学解析ツールであるLUMINEXを用いてPICS病態におけるサイトカインの網羅的解析を行った。
本研究はPICS病態の解明とその予防法・治療法開発に向けた重要なエビデンス創出に寄与したと考えている。